JPH06190663A - ピストン組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストン組立工程の全ての自動化が図られる
とともに、組立装置に配置すべき作業員の省力化を図る
ことが可能なピストン組立装置を提供する。 【構成】 ピストンとコンロッドをセットしたパレット
を、始点から終点まで間欠的に移動させる搬送路と、搬
送路の始点と終点の下部に配設されてパレットを水平状
態を保持して昇降させるエレベータ機構と、前記搬送路
の下方に設置されて前記エレベータ機構から移行してき
たパレットを再度搬送路の始点まで移行させるリターン
路とで無端軌道が形成されており、搬送路に沿って搬送
路の終点に達するまでピストンの組立を行う組立機械が
複数設けられてなるピストン組立装置である。そして、
搬送路の終点に、空のパレットにピストンとコンロッド
をセットして無端軌道に載せる供給口が設けられてい
る。また、搬送路の始点に、パレットにセットされたピ
ストンとコンロッドの連結部に、ピストンピンを自動的
に挿入するピン自動挿入装置が配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ピストン組立装置に
関し、詳しくは、ピストンとコンロッドの連結部に自動
的にピストンピンが挿入される装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ピストンの組立工程には、ピストンとコ
ンロッドとの連結部（ピストンのピストンボス穴とコン
ロッドの小端部の軸受け穴とを対応させた部分）にピス
トンピンを挿通する工程、コンロッドのオイル穴を検出
する工程、ピストンピンを圧入する工程、コンロッドの
クランク軸と連結する大端部の締付けナットをゆるめる
工程、大端部を形成しているキャップを分割する工程等
がある。このようなピストン組立工程を一つのラインで
行うピストン組立装置として、従来より図６及び図７に
示す装置が知られている。これらの図において、図６は
ピストン組立装置の平面図、図７は正面図を示してい
る。

【０００３】ピストン組立装置１は、完成したピストン
を次の装置へ移送する移送装置２に隣接して配置されて
おり、この装置１の搬送路３は、組み立てられるピスト
ンと付属部品（コンロッド、ピストンピン）を矢印Ａ方
向に間欠的に移動させていく。そして、搬送路３には、
上述した組立工程を順次行っていく組立ステーション、
すなわち、ピストンとコンロッドとの連結部にピストン
ピン（以下、ピンと略称する。）を挿入するステーショ
ンＳ1、コンロッドのオイル穴を検出するステーション
Ｓ2、ピンを圧入していくステーションＳ3、コンロッド
のナットをゆるめるステーションＳ４、大端部のキャッ
プを分割するステーションＳ5が連続して配設されてい
る。ここで、ステーションＳ2〜Ｓ5の組立工程は、組立
機械により自動的に行われるようになっている。

【０００４】ここで、組み立てられるピストン４とコン
ロッド５は、図５に示すパレット６上にセットされた状
態で搬送路３上を移動する。パレット６を矢印Ａ方向に
移動させる搬送路３は、この搬送路３の下方に配設され
て矢印Ｂ方向にパレットを移動させるリターン路７と、
搬送路３とリターン路７間を連続路とするエレベータ機
構８ａ、８ｂとで無端軌を形成している。なお、エレベ
ータ機構８ａは、搬送路３の終点３ａまで移動してきた
パレット６を、パレット６の水平状態を保持しながら下
降させてリターン路７に移行させ、エレベータ機構８ｂ
は、リターン路７の終点７ａまで移動してきたパレット
６を、パレット６の水平状態を保持しながら上昇させて
搬送路３に移行させるものである。

【０００５】ここで、符号９は、組み立てられるピスト
ン、コンロッドが収容されている部品箱であり、符号１
０は、多数のピンを収容する収容箱である。また、符号
１１で示す起動ボタンは、ピンの挿入が完了したことを
制御装置（図示せず）に認知させる装置であり、符号１
２で示す起動ボタンは、組立が完了したピストン４を移
送装置２に移したことを制御装置に認知させる装置であ
る。そして、ピストン組立装置１は、起動ボタン１１、
１２の認知信号が制御信号に送られることにより、イン
ターロック機構が作動するようになっている。

【０００６】次に、上記従来のピストン組立装置１を使
用したピストン組立手順について説明する。ここで、従
来の装置においては、空のパレット６にピストンとコン
ロッドをセットするために○印Ｃに示す位置に作業員Ｃ
を配置させ、組み立てが完了したピストン４及びコンロ
ッド５をパレット６から移送装置２に移すために○印Ｄ
に示す位置に作業員Ｄを配置させておく。

【０００７】先ず、空のパレット６がエレベータ機構８
ｂより上昇してきて、搬送路３の始点３ｂに移行する
と、作業員Ｃは、部品箱９から取り出したピストン４と
コンロッド５を空のパレット６にセットする。また、ス
テーションＳ1において、作業員Ｃは、ピストン４とコ
ンロッド５の連結部、すなわちコンロッド５の小端部の
軸受けを対応させたピストンボス穴にピンを挿入してい
く。そして、ピンの挿入が終了したパレット６は、ステ
ーションＳ２に移動していく。

【０００８】ステーションＳ2にパレット６が移動する
と、自動的にコンロッドのオイル穴をが検出されるとと
もに、それ以降の工程Ｓ3〜Ｓ5までの組立工程が自動的
に行われていく。搬送路３の終点３ａ（排出口）までパ
レット６が移動してくると、パレット６上のピストン４
は組み立てが完了しているので、作業員Ｄは、移送装置
２にピストン４を移す。

【０００９】そして、ピストン４が移送装置２に移され
て空となったパレット６は、エレベータ機構８ａにより
水平状態が保持されながらリターン路７に移行してい
く。また、リターン路７の終点７ａに移動した空のパレ
ット６は、終点７ａからエレベータ機構８ｂにより水平
状態が保持されて搬送路３の始点３ｂに移行していく。
以下、上述した手順を繰り返すことにより、連続したピ
ストン組立工程が行われるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に掲げる問題点があった。すなわち、従来の
技術においては、空のパレット６上にピストン４とコン
ロッド５をセットする作業と、セットされたピストン４
とコンロッド５の連結部（ピストンボス穴）にピンを挿
入する作業を、一人の作業員Ａで行わなければならず、
人的労力の負担がピストン組立効率を低下させる要因と
なっていた。

【００１１】また、作業員Ｃとともに、完成したピスト
ン４を移送装置２に移す作業員Ｄを搬送路３の終点３ａ
に配置しなければならず、省力化の面で問題があった。

【００１２】本発明は斯る問題点に鑑みてなされたもの
であり、その課題とするところは、従来技術と比較し
て、ピストン組立工程の全ての自動化が図られるととも
に、組立装置に配置すべき作業員の省力化を図ることが
可能なピストン組立装置を提供する点にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ピストン組立装置は、ピストンとコンロッドをセットし
たパレットを、始点から終点まで間欠的に移動させる搬
送路と、搬送路の始点と終点の下部に配設されてパレッ
トを水平状態を保持して昇降させるエレベータ機構と、
搬送路の下方に設置されてエレベータ機構から移行して
きたパレットを再度搬送路の始点まで移行させるリター
ン路とで無端軌道が形成されているとともに、搬送路に
沿って搬送路の終点に達するまでピストンの組立を行う
組立機械が複数設けられてなるピストン組立装置におい
て、搬送路の終点に、空のパレットにピストンとコンロ
ッドをセットして無端軌道に載せる供給口を設けるとと
もに、搬送路の始点に、供給口においてセットされ、エ
レベータ機構及びリターン路を通過して移動してきたパ
レット上のピストンとコンロッドの連結部に、ピストン
ピンを自動的に挿入するピン自動挿入装置を配設するこ
とを特徴とする装置である。また、請求項２記載のピス
トン組立装置は、請求項１記載の装置において、ピン自
動挿入装置は、多数のピストンピンが収容されているピ
ン供給カートリッジと、ピストンピンを把持する把持部
が下部に配設されたアームと、アームを水平方向及び鉛
直方向に所定距離だけ移動させて支持する３軸ロボット
とで構成されていることを特徴とする装置である。さら
に、請求項３の装置は、請求項２記載の装置において、
把持部が、アームの鉛直方向の軸線に対して所定の振れ
角で揺動可能となるフローティング機構が備えられてい
ることを特徴とする装置である。

【００１４】

【作用】本発明の請求項１記載のピストン組立装置によ
れば、搬送路の始点に、ピン供給部からピンを自動的に
供給しパレットにセットされているピストンとコンロッ
ドの連結部（ピストンボス穴）にピンを自動的に挿入す
るピン自動挿入装置が配設されているから、作業員を必
要とせずに自動的にピンの挿入作業が行われる。

【００１５】また、ピストンの組立が行われる搬送路
は、搬送路の終点と始点の下部に配設されたエレベータ
機構と、搬送路の下方に配設されたリターン路とで無端
軌道とされ、搬送路の終点の完成したピストンを移送装
置に移す排出口に、本発明においては、ピストンを移し
て空となったパレットにこれから組み立てるピストンと
コンロッドをセットする供給口を設けたので、一人の作
業員により、完成したピストンの移送作業、空のパレッ
トへのピストン、コンロッドのセット作業を行うここと
ができる。

【００１６】このため、供給口でパレットにセットされ
たピストン、コンロッドは、エレベータ機構、リターン
路を経由して搬送路の始点まで自動的に移動していき、
従来装置のように作業員が搬送路の始点に配置する必要
がなく、ピストン組立作業における省力化が図られる。

【００１７】また、請求項２及び３記載のピストン組立
装置においては、ピン自動挿入装置は、把持部がアーム
の鉛直方向の軸線に対して所定の振れ角で揺動可能とな
るフローティング機構が備えられているので、ピン供給
カートリッジからピンを確実に把持することができる。
また、把持部の軸中心とピストンボス穴の軸中心とが多
少ずれていてもピンを確実にピストンボス穴に挿入する
ことができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１から図
４参照して説明する。なお、本実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらの
みに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎ
ない。また、図５から図７に示したものと同一構成部分
には、同一符号を付してその説明を省略する。

【００１９】本実施例の第１の特徴点は、搬送路３の始
点３ｂ側に、パレット６にセットされているピストン４
及びコンロッド５に、ピンを自動的に挿入することが可
能なピン自動挿入装置２０が設けられていることであ
る。

【００２０】また、第２の特徴点は、完成したピストン
４を移送装置２に移す搬送路３の終点３ａ（排出口）
を、空となったパレット６にピストン４とコンロッド５
をセットする供給口とすることである。なお、本実施例
において、パレット６がエレベータ機構８ｂにより上昇
してきて搬送路３上となる位置は、図１の符号２６で示
す位置である。

【００２１】前記ピン自動挿入装置２０は、多数のピン
２１が収容されているピン供給カートリッジ２２と、ピ
ン２１を把持することが可能な下端部に把持部２３が設
けられたアーム２４と、アーム２４を平面視搬送路３の
幅方向及び長手方向に所定距離だけ移動させながら支持
し、さらにアーム２４を昇降させることが可能な３軸ロ
ボット２５とで概略構成されている。

【００２２】ピン供給カートリッジ２２は、架台２２ａ
上に所定間隔をあけて上下方向に多数立設する各支持棒
に、筒状のピン２１…のがそれぞれ遊挿されながら収容
されている。

【００２３】３軸ロボット２５は、搬送路３の幅方向に
配設されているガイド部２５ａと、ガイド部２５ａに搬
送路３の幅方向と長手方向に移動自在に連結している水
平可動部２５ｂと、水平可動部２５ｂの側部に昇降自在
に連結している鉛直可動部２５ｃと、水平可動部２５
ｂ、鉛直可動部２５ｃの移動制御を行う制御部（図示せ
ず）とで構成されている。そして、鉛直可動部２５ｂに
アーム２４が配設されている。

【００２４】アーム２４は、図３に示すように、鉛直可
動部２５ｃと連結している連結部２４ａと、連結部２４
ａから鉛直下向きに延在するシャフト２４ｂを介して配
設された把持部２３とで構成されている。そして、前記
シャフト２３ｂの先端部材２４ｃには、軸線を一致させ
て把持部２３の軸部材２３ａが連結されている。また、
軸部材２３ａの下部には、軸部材２３ａに吊設されてピ
ン２１を把持するチャック部材２３ｂが設けられ、チャ
ック部材２３ｂの上部にチャック部材２３ａを駆動させ
る駆動部２３ｃが配設されて把持部２３が構成されてい
る。

【００２５】チャック部材２３ｂは、水平方向に離間若
しくは近接移動することによりピン２１の把持若しくは
把持解除が可能な３分割形状とされた部材である。すな
わち、各チャック部材２３ｂが駆動部２３ｃの作動によ
り相互に近接移動していくと、その先端部がピン２１の
内部に入り込むことが可能となり（図４（ａ）参照）、
また、ピン２１内部に入り込んだ状態で相互に離間移動
（駆動部２３ｃの作動により）していくと、その先端部
がピン２１の内周面と当接してピン２１を把持するよう
になっている（図４（ｂ）参照）。

【００２６】ここで、前記軸部材２３ａは、鉛直方向に
対して約５°の振れ角で揺動可能となるように前記先端
部材２４ｃと連結されている。これにより、アーム２４
の把持部２３全体が、前述した振れ角で揺動可能とな
り、ピン２１を把持する際においてフローティング機構
が備えられた構造とされている。

【００２７】次に、上記ピン自動挿入装置２０を備えた
ピストン組立装置を使用してピストンの組立てを行う手
順について、以下に説明する。ここで、本実施例におい
ては、搬送路３の終点３ａの近く、すなわち○印Ｅに示
す位置に一人の作業員Ｅを配置させておく。また、ピス
トン４とコンロッド５を収納した部品箱９を、作業員Ｅ
の近くに配設しておく。

【００２８】先ず、搬送３の終点３ａに、完成したピス
トン４がパレット６とともに移動してくると、作業員Ｅ
は、完成したピストン４を移送装置２に移した後、空と
なったパレット６に部品箱９から取り出したピストン４
とコンロッド５をセットする。これにより、ピストン４
とコンロッド５がセットされたパレット６は、エレベー
タ機構８ａにより水平状態が保持されながらリターン路
７に移行し、リターンお７からエレベータ機構８ｂを介
して、搬送路３の符号２６に示す位置まで移行してい
く。

【００２９】次に、搬送路３上にセットされているピス
トン４及びコンロッド５に対して、ピン自動挿入装置２
０によるピン挿入動作が行われる。すなわち、３軸ロボ
ット２５の水平可動部２５ｂ、鉛直可動部２５ｂの作動
により、アーム２４がピン供給カートリッジ２２まで移
動していく。そして、１本のピン２１の内部に把持部２
３の相互に近接移動した各チャック部材２３ｂが入り込
んでいき、各チャック部材２３ｂが相互に離間すること
によりピン２１の内周面と当接してピン２１を把持す
る。

【００３０】そして、ピン２１を把持したアーム２４
が、水平可動部２５ｂ、鉛直可動部２５ｂの作動により
一旦上昇してピストン４まで移動していく。そして、ピ
ストン４とコンロッドの連結部（ピストン４のピストン
ボス穴４ａ）に向けて下降していく。

【００３１】そして、把持部２３に把持されているピン
２１は、ピストンボス穴４ａ内に挿入されていく。ピン
２１の挿入が完了した把持部２３は、各チャック部材２
３ｂが相互に近接していくことにより、ピン２１の把持
状態を解除する。ここで、把持部２３は、鉛直方向に対
して約５°の振れ角で揺動可能なフローテーィング機構
が備えられているので、ピストンボス穴４ａの軸中心に
対してピン２１の軸中心が多少ずれた状態で把持部２３
が下降していっても、ピストンボス穴４ａの周縁部とピ
ン２１の下端部との接触により、ピン２１がピストンボ
ス穴４ａと軸中心を一致させる方向に軸中心が修正され
ていくので、ピン２１はピストンボス穴４ａに確実に挿
入されていく。

【００３２】次に、図６及び図７で示した組立工程と同
様に、それ以降の工程がステーションＳ2からステーシ
ョンＳ5で自動的に行われることにより、ピストン４の
組立が完了する。そして、完成したピストン４は、搬送
３の終点３ａにおいて作業員Ｅにより移送装置２に移さ
れ、空となったパレット６には部品箱９から取り出した
ピストン４とコンロッド５がセットされる。以下、上述
した手順を繰り返すことにより、連続したピストン組立
工程が行われる。

【００３３】以上、述べたことから容易に理解できるよ
うに、搬送路３の始点３ｂに、ピン供給カートリッジ２
２に収容されているピン２１…の一本を自動的に把持
し、パレット６にセットされているピストン４とコンロ
ッド５の連結部（ピストンボス穴４ａ）に自動的に挿入
するピン自動挿入装置２０が配設されているので、搬送
路３におけるピストン４の組立工程の全てを自動化とす
ることができる。

【００３４】また、ピン自動挿入装置２０の把持部２３
は、所定の振れ角で揺動可能なフローティング機構が備
えられているので、ピン供給カートリッジ２２からピン
２１を確実に把持することができるとともに、把持部２
３の軸中心とピストンボス穴４ａの軸中心とが多少ずれ
ていてもピン２１を確実にピストンボス穴４ａに挿入す
ることができる。

【００３５】また、搬送路３は、終点３ａ、始点３ｂの
下部に連続して配設されたエレベータ機構８ａ、８ｂ
と、搬送路３の下方に配設されたリターン路７とで無端
軌道とされており、搬送路３の終点の完成したピストン
４を移送装置２に移す排出口に、前記ピストン４が移さ
れて空となったパレット６にこれから組み立てるピスト
ン４とコンロッド５をセットする供給口を設けた構成と
したので、一人の作業員Ｅが、移送装置２への完成した
ピストン４の移送作業、空のパレット６へのピストン
４、コンロッド５のセット作業を行う。これにより、パ
レット６にセットされたピストン４、コンロッド５は、
エレベータ機構８ａ、リターン路７、エレベータ機構８
ｂを移動して搬送路３の始点３ｂまで自動的に移行する
ので、従来装置１のように作業員Ｃを配置する必要がな
い。したがって、ピストン組立工程における省力化を図
ることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の請求項１記載のピストン組立装
置は、搬送路の始点に、ピン供給部からピンを自動的に
供給し、パレットにセットされているピストンとコンロ
ッドの連結部（ピストンボス穴）に前記ピンを自動的に
挿入するピン自動挿入装置が配設されているため、ピス
トンの組立工程の自動化を図ることができる。

【００３７】また、ピストンの組立を行う搬送路は、搬
送路の終点と始点の下部に連続して配設されたエレベー
タ機構と、搬送路の下方に配設されたリターン路とで無
端軌道とされているが、搬送路の終点の完成したピスト
ンを移送装置に移す排出口に、ピストンを移して空とな
ったパレットにこれから組み立てるピストンとコンロッ
ドをセットする供給口を設けたので、一人の作業員によ
り、完成したピストンの移送作業、空のパレットへのピ
ストン、コンロッドのセット作業を行うこことができ
る。したがって、供給口でパレットにセットされたピス
トン、コンロッドは、エレベータ機構、リターン路を経
由して搬送路の始点まで自動的に移行していくので、作
業員が搬送路の始点側に配置する必要がなく、ピストン
組立作業における省力化を図ることができるとともに、
ピストンの組立処理量を増大させることができる。

【００３８】また、請求項２及び３記載のピストン組立
装置においては、ピン自動挿入装置は、把持部がアーム
の鉛直方向の軸線に対して所定の振れ角で揺動可能とな
るフローティング機構が備えられているため、ピン供給
カートリッジから一本のピンを確実に把持することがで
きるとともに、把持部の軸中心とピストンボス穴の軸中
心とが多少ずれていてもピンを確実にピストンボス穴に
挿入することができ、高精度な装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のピストン組立装置の正面図である。

【図２】本発明のピストン組立装置の平面図である。

【図３】本発明に係るピン自動挿入装置のアームを示す
図である。

【図４】アームの下端部に配設されたチャック部材と把
持されるピストンピンの関係を示す図である。

【図５】本発明に係るピストンとコンロッドをセットす
るパレットを示す斜視図である。

【図６】従来のピストン組立装置を示す平面図である。

【図７】従来のピストン組立装置を示す正面図である

【符号の説明】

２ 移送装置 ３ 搬送路 ３ａ 搬送路の終点（供給口） ３ｂ 搬送路の始点 ４ ピストン ５ コンロッド ６ パレット ７ リターン路 ８ａ、８ｂ エレベータ機構 ９ 部品箱 ２０ ピン自動挿入装置 ２１ ピン ２２ ピン供給カートリッジ ２３ 把持部（アーム） ２３ａ 軸部材（把持部） ２３ｂ チャック部材（把持部） ２３ｃ 駆動部（把持部） ２４ｃ 連結部材（把持部） ２４ アーム ２５ ３軸ロボット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンとコンロッドをセットしたパレ
   ットを、始点から終点まで間欠的に移動させる搬送路
   と、該搬送路の始点と終点の下部に配設されてパレット
   を水平状態を保持して昇降させるエレベータ機構と、前
   記搬送路の下方に設置されて前記エレベータ機構から移
   行してきたパレットを再度搬送路の始点まで移行させる
   リターン路とで無端軌道が形成されているとともに、前
   記搬送路に沿って搬送路の終点に達するまでピストンの
   組立を行う組立機械が複数設けられてなるピストン組立
   装置において、 前記搬送路の終点に、空のパレットにピストンとコンロ
   ッドをセットして無端軌道に載せる供給口を設けるとと
   もに、 前記搬送路の始点に、前記供給口においてセットされ、
   前記エレベータ機構及び前記リターン路を通過して移動
   してきたパレット上のピストンとコンロッドの連結部
   に、ピストンピンを自動的に挿入するピン自動挿入装置
   を配設することを特徴とするピストン組立装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のピストン組立装置におい
   て、ピン自動挿入装置は、多数のピストンピンが収容さ
   れているピン供給カートリッジと、前記ピストンピンを
   把持する把持部が下部に配設されたアームと、該アーム
   を水平方向及び鉛直方向に所定距離だけ移動させて支持
   する３軸ロボットとで構成されていることを特徴とする
   ピストン組立装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のピストン組立装置におい
   て、把持部は、アームの鉛直方向の軸線に対して所定の
   振れ角で揺動可能となるフローティング機構が備えられ
   ていることを特徴とするピストン組立装置。